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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,点击此处结束放映,单击此处编辑母版标题样式,第,4,章,PLC,控制系统的设计,4.1,概 述,4.2,逻辑设计法,4.3,时序图设计法,4.4,经验设计法,4.5,顺序控制设计法,4.6,继电器控制电路图转换设计法,4.7,具有多种工作方式的系统的编程方法,4.8 U,型板折板机的,PLC,控制,4.9,半精镗专用机床的,PLC,控制,第4章 PLC控制系统的设计4.1 概 述,4.1 概 述,4.1.1 PLC,控制系统设计的基本步骤,PLC,控制系统的设计一般包括下面几个基本步骤:,1,对控制任务作深入的调查研究,2,确定系统总体设计方案,3,根据控制要求确定输入,/,输出元件,选择,PLC,机型,4.1 概 述4.1.1 PLC控制系统设计的基本,4,确定,PLC,的输入,/,输出点分配,5,设计应用程序,6,应用程序的调试,7,制做电气控制柜和控制盘,8,连机调试程序,9,编写技术文件,4确定PLC的输入/输出点分配,4.1.2 PLC,的应用程序,1,应用程序的内容,(,1,)初始化程序。在,PLC,上电后,一般都要做一些初始化的操作。,(,2,)检测、故障诊断、显示程序。应用程序一般都设有检测、故障诊断和显示程序等内容。,(,3,)保护、连锁程序。,4.1.2 PLC的应用程序,2,应用程序的质量,程序的质量可以由以下几个方面来衡量。,(,1,)程序的正确性。,(,2,)程序的可靠性好。,(,3,)参数的易调整性好。,(,4,)程序要简练。,(,5,)程序的可读性好。,2应用程序的质量,4.2 逻辑设计法,1,红灯常亮的程序设计,2,绿灯常亮的程序设计,3,红灯闪烁的程序设计,4,绿灯闪烁的程序设计,5,选择,PLC,机型、作,I/O,点分配,4.2 逻辑设计法1红灯常亮的程序设计,4.3 时序图设计法,下面介绍用时序图法编程的思路。,(,1,)分析,PLC,的输入和输出信号,以作为选择,PLC,机型的依据之一。,(,2,)为了弄清各灯之间亮、灭的时间关系,根据控制要求,可以先画出各方向三色灯的工作时序图。,(,3,)由时序图分析各输出信号之间的时间关系。,(,4,),4,个时间区段必须用,4,个定时器来控制,为了明确各定时器的职责,以便于理顺各色灯状态转换的准确时间,最好列出定时器的功能明细表。,(,5,)进行,PLC,的,I/O,分配。,(,6,)根据定时器功能明细表和,I/O,分配,画出的梯形图,4.3 时序图设计法下面介绍用时序图法编程的思路。,4.4 经验设计法,例,3,有一部电动运输小车供,8,个加工点使用。,对本例的控制要求,可参照下面的步骤进行程序设计。,(,1,)确定输入、输出电器。每个工位应设置一个限位开关和一个呼车按钮,系统要有用于启动和停机的按钮,这些是,PLC,的输入元件;小车要用一台电动机拖动,电动机正转时小车驶向高位,反转时小车驶向低位,电动机正转和反转各需要一个接触器,是,PLC,的执行元件。另外各工位还要有指示灯作呼车显示。电动机和指示灯是,PLC,的控制对象。,4.4 经验设计法例3 有一部电动运输小车供8个加工点使,(,2,)确定输入和输出点的个数,选择,PLC,机型,作出,I/O,分配。为了尽量减少占用,PLC I/O,点的个数,对本例,由于各工位的呼车指示灯状态一致,因此可选用小电流的发光元件并联在一起,然后接在一个,PLC,输出点上。,(,3,)为了分析问题方便,可先作出系统动作过程的流程图,(,4,)选择,PLC,指令并编写程序。,(,5,)编写其他控制要求的程序。,(,6,)将对各环节编写的程序合理地联系起来,即得到一个满足控制要求的程序。,(2)确定输入和输出点的个数,选择PLC机型,作出I/O分配,4.5 顺序控制设计法,4.5.1,功能表图,1,功能表图的组成,2,功能表图的类型,(,1,)单序列结构,(,2,)选择序列结构,(,3,)并行序列结构,4.5 顺序控制设计法4.5.1 功能表图,3,功能表图与梯形图的对应关系,4,根据功能表图画梯形图的方法,(,1,)步,20000,(,2,)步,20001,、步,20002,和步,20003,(,3,)步,20004,(,4,)步,20005,和,20007,(,5,)步,20006,(,6,)步,20008,3功能表图与梯形图的对应关系,4.5.2,用顺序控制设计法编写程序,用顺序控制设计法编程的基本步骤是:,分析控制要求,将控制过程分成若干个工作步,明确每个工作步的功能,弄清步的转换是单向进行(单序列)还是多向进行(选择或并行序列),确定步的转换条件(可能是多个信号的“与”、“或”等逻辑组合)。,为每个步设定控制位。,确定所需输入和输出点的个数,选择,PLC,机型,作出,I/O,分配。,在前两步的基础上,画出功能表图。,根据功能表图画梯形图。,添加某些特殊要求的程序。,4.5.2 用顺序控制设计法编写程序,4.6,继电器控制电路图转换设计法,1,对各种继电器、电磁阀等的处理,2,对常开、常闭按钮的处理,3,对热继电器触点的处理,4,对时间继电器的处理,5,处理电路的连接顺序,4.6 继电器控制电路图转换设计法1对各种继电器、电磁,4.7,具有多种工作方式的系统的编程方法,1,机械手的工作方式,(,1,)单周期方式,(,2,)连续方式,(,3,)单步方式,(,4,)手动方式,4.7 具有多种工作方式的系统的编程方法1机械手的工作方,2,对机械手每个工作步的控制要求,(,1,)上升和下降,(,2,)夹紧和放松,(,3,)左行和右行,3,自动方式下误操作的禁止,2对机械手每个工作步的控制要求,4.8 U型板折板机的PLC控制,4.8.1,加工工艺过程,U,型板折板机的加工工艺过程如下:,当模板上移到位,左、右折板返回原位时,将裁好的金属板料放在工作平台上。,启动设备,模板开始下移,下移到位时压紧板料。,接着左、右折板上折,上折到位压动左、右限位开关时,停止上折并保压,2,秒。,接着左、右折板返回,折板返回原位时自停。,接着模板上移,上移到原位自停。,取下,U,型板,一块板料的加工过程结束。,4.8 U型板折板机的PLC控制4.8.1 加工工艺过程,4.8.2,控制要求,折板机的控制分为单步和单周期两种方式。,模板下移和上移是用双线圈的电磁阀控制的。,左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制,当电磁阀的一个线圈通电时,折板上折,当另一个线圈通电时折板返回。,两个折板必须都上折到位才能开始保压。,折板机运行过程中可以停机。,停机再开机时,如果模板和左、右折板都在原位,则可以开始进行板料加工。,手动复位时,用复位按钮来控制模板和两个折板的复位,但模板上移和折板的折回动作不能同时启动,以免两者发生摩擦而损坏模板和折板。,自动运行和手动操作过程中,若误按操作按钮时不应出现误动作。,4.8.2 控制要求,4.8.3,操作盘面板布置及,I/O,分配,1,操作盘的布置及各元件的作用,2,I/O,分配,4.8.3 操作盘面板布置及I/O分配,4.8.4,梯形图程序及其控制功能,1,复位操作,2,单周期方式的加工过程控制,3,单步操作,4,误操作时误动作的禁止,4.8.4 梯形图程序及其控制功能,4.9 半精镗专用机床的PLC控制,1,加工工艺过程,2,设备的控制要求,3,PLC,的,I/O,分配,4,各工步时电磁阀的状态,5,各压力继电器的状态,6,半精镗专用机床,PLC,控制程序,4.9 半精镗专用机床的PLC控制1加工工艺过程,
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